无人机通信链路组网方案设计.doc

本科毕业论文题目：中小型固定翼无人机组网通信链路方案设计学员姓名：易骁迪学号：仿真工程培养类型：合训类专业：200909012035所属学院：指挥军官基础教育学院年级：2008级指导教员：张代兵职称：副研究员所属单位：机电工程与自动化学院自动化研究所国防科学技术大学训练部制目录目录I摘要iABSTRACTii第一章绪论11.1课题研究背景11.2国内外研究进展21.2.1国外无人机系统通信组网发展情况21.2.2无人机组网通信技术现状41.3研究内容与组织结构6第二章无人机通信组网关键技术82.1无人机通信系统简介82.2无人机MANET无线自组网技术92.2.1无人机MANET网的特点92.2.3无人机MANET网络的典型应用112.3基于MANET自组网的路由协议简介和分析112.3.1无线自组网路由协议112.3.2无线自组网路由协议的分类132.3.3几种自组网路由协议的简介152.3.4性能比较192.4本章小结22第三章无人机通信组网方案设计233.1各种条件下的无人机组网需求分析233.1.1战场无人机网络模型233.1.2各种条件下对无人机组网的要求243.2IP920电台简介253.1.1IP920电台的性能指标253.1.2IP920电台工作模式和网络拓扑简介273.3无人机网络模式分析与评估273.3.1两种常见的无人机网络模式273.3.2各组网模式的优缺点评估293.4无人机组网方案设计303.4.1基于几种组网模式和路由协议的无人机组网方案设计303.4.2无人机在不同情况下的网络变换准则313.4本章小结33第四章仿真实验与综合分析344.1实验环境344.2实验内容344.3实验过程及结果分析354.3.1不同拓扑结构下的电台数据传输性能分析354.3.2不同距离下的电台数据传输性能分析444.3.3不同运动情况下的电台数据传输性能454.3.4不同节点数量下的电台数据传输性能494.3.5不同通视程度下的电台数据传输性能504.4本章小结51第五章结论525.1总结525.2未来工作展望53致谢55参考文献57摘要无人机（UnmannedAerialVehicle，UAV）是一种无人驾驶、动力驱动、可重复使用的飞行器，可以执行多种作战任务。随着作战理念和科学技术的发展，各国军队要求无人机具有更高的作战性能和执行更加多样化作战任务的能力，这对无人机通信组网技术提出了更高的要求，研制新的通信设备、设计新的通信组网方案，实现无人机群的编队自主化和通信网络化是十分有必要的。本文针对MANET无线自组网通信技术进行了研究，提出了战场无人机网络模型，并以此为依据进行了无人机组网通信链路方案的设计，具体工作包括：需求分析。本文分析了无人机通信网络的特点和要求进行了分析，介绍研究了MANET自组网技术和网络路由协议，对其通信性能进行了比较分析，并建立了无人机战场网络模型。方案设计。本文针对任务需求，基于组网技术和可能的组网模式，设计了无人机通信组网方案，并对组网方案内部的各组网模式使用条件、模式之间的变换准则进行了设计。仿真实验。本文结合现有硬件NanoIP920电台进行了网络通信实验，完成了电台各拓扑结构在不同环境下的通信性能测试，并进行了简单的性能分析。实验测试了拓扑结构、传输距离、运动情况、网络节点数量和环境通视程度对数据传输性能的影响。结果验证了组网方案设计的正确性。关键词：通信组网方案；MANET无线自组网；NanoIP920电台ABSTRACTOnaccountofthenumberofUnmannedAirVehicles(UAVs)intheusingfieldincreasesubstantially,theprobabilityofaircollisionbecomeslarger.SinceUAVshavearemandofexpandtoawiderspace,FederalAviationAdministration(FAA)providethatUAVsshoulddiscoverthethreatsandavoidcollisionlikehumanbeings.PerceptionandavoidancesystemaretheimportantensureofUAVs’real-timeplanningandthistechnologyisthehotspotoftherouteplanningresearch.Beaimedatavoidingthenon-cooperatingthreat,thispaperstudiesthereal-timerouteplanningtoplanthefeasibleroute.Themaincontributionsareasfol